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真空斷路器”因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名;其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn),在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。 真空斷路器是3~10kV,50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置,可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設(shè)備的保護(hù)和控制之用,特別適用于要求無(wú)油化、少檢修及頻繁操作的使用場(chǎng)所,斷路器可配置在中置柜、雙層柜以及固定柜中作為控制和保護(hù)高壓電氣設(shè)備用。1893年,美國(guó)的里頓豪斯提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的真空滅弧室,并獲得了設(shè)計(jì)。1920年瑞典佛加公司次制成了真空開關(guān)。1926年等公布的研究成果也顯示了在真空中分?jǐn)嚯娏鞯目赡苄?,但因分?jǐn)嗄芰π?,又受到真空技術(shù)和真空材料發(fā)展水平的限制,尚不能投入實(shí)際使用。隨著真空技術(shù)的發(fā)展,50年代美國(guó)才制成批適用于切斷電容器組等特殊要求的真空開關(guān),分?jǐn)嚯娏魃型T?千安的水平。由于真空材料冶煉技術(shù)上的進(jìn)步和真空開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)研究上所取得的突破,1961年,開始生產(chǎn)15千伏、分?jǐn)嚯娏鳛?2.5千安的真空斷路器。1966年試制成15千伏、26千安和31.5千安的真空斷路器,從而使真空斷路器進(jìn)入了高電壓、大容量的電力系統(tǒng)。80年代中期,真空斷路器的分?jǐn)嗄芰σ堰_(dá)100千安。 中國(guó)從1958年開始研制真空開關(guān),1960年西安交通大學(xué)和西安開關(guān)整流器廠共同研制成批6.7千伏、分?jǐn)嗄芰?00安的真空開關(guān);隨后又制成10千伏、分?jǐn)嗄芰?.5千安的三相真空開關(guān)。1969年華光電子管廠和西安高壓電器研究所制成了10千伏、2千安單相快速真空開關(guān)。70年代以后,中國(guó)已能獨(dú)立研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的真空開關(guān)。



真空斷路器處于合閘位置時(shí),其對(duì)地絕緣由支持絕緣子承受,一旦真空斷路器所連接的線路發(fā)生 接地故障,斷路器動(dòng)作跳閘后,接地故障點(diǎn)又未被,則有電母線的對(duì)地絕緣亦要由該斷路器斷口的真空間隙承受;各種故障開斷時(shí),斷口一對(duì)觸子間的真空絕緣間隙要耐受各種恢復(fù)電壓的作用而不發(fā)生擊穿。因此,真空間隙的絕緣特性成為提高滅弧室斷口電壓,使單斷口真空斷路器向高電壓等級(jí)發(fā)展的主要研究課題。

 




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真空斷路器要向高電壓使用領(lǐng)域發(fā)展,提高真空滅弧室斷口極間絕緣耐受能力制成額定電壓較高的單獨(dú)斷口真空滅弧室的經(jīng)濟(jì)意義是巨大的,不但可減少串聯(lián)斷口的數(shù)量,而且使斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,從而提高了設(shè)備可靠性并使設(shè)備造價(jià)亦相應(yīng)降低。提高單斷口真空滅弧室的絕緣耐受能力主要在下列三方面采取措施。

真空滅弧室內(nèi)觸頭間耐壓強(qiáng)度的提高

前面以說(shuō)過(guò),在滅弧室內(nèi)部高度真空的情況下,觸頭間存在的氣體非常稀少,不會(huì)受極間電壓而產(chǎn)生游離,但極間發(fā)生擊穿是客觀存在,從而產(chǎn)生幾種真空絕緣破壞機(jī)理的解釋。真空間隙實(shí)際擊穿時(shí),有可能是幾種機(jī)理同時(shí)發(fā)生作用,而且擊穿途徑中總是有游離氣體存在,這是由施加電壓后產(chǎn)生的金屬蒸汽或觸頭釋放了所吸附的氣體提供的?;诖它c(diǎn)出發(fā),采取下列措施以提高真空滅弧室觸頭間隙的耐壓性能

 




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